(57)【要約】【課題】センサによって読み取られる指紋画像にばらつきが生じたとしても精度良く照合することを可能にする。【解決手段】制御部１０は、スイープ型センサ１６によって指紋画像を読み取る。制御部１０は、スイープ型センサ１６により読み取られた登録用の指紋画像から複数の短冊状の画像を検出して登録画像データ２０ｃとして記憶装置２０に記憶する。制御部１０は、スイープ型センサ１６により読み取られた照合画像データ２２ｂに含まれる複数の短冊状の画像について、登録画像データ２０ｃ（２２ａ）に含まれる短冊状の画像のそれぞれとを比較して一致するか判定し、一致すると判定された短冊状の画像の数に基づいて、登録された指紋画像と照合用の指紋画像とが一致しているかを判定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋画像を読み取る画像読み取り手段と、
前記画像読み取り手段により読み取られた登録用の指紋画像から複数の短冊状の画像を検出して登録する画像登録手段と、
前記画像読み取り手段により読み取られた照合用の指紋画像に含まれる複数の短冊状の画像と、前記画像登録手段により登録された複数の短冊状の画像のそれぞれとを比較して一致するか判定する短冊画像判定手段と、
前記短冊画像判定手段により一致すると判定された前記短冊状の画像の数に基づいて、前記登録用の指紋画像と前記照合用の指紋画像とが一致しているかを判定する指紋画像判定手段と
を具備したことを特徴とする指紋照合装置。
【請求項２】
指紋画像を読み取る画像読み取り手段と、
前記画像読み取り手段により読み取られた登録用の指紋画像から複数の短冊状の画像を検出して配置関係を示すデータを付加して登録する画像登録手段と、
前記画像読み取り手段により読み取られた照合用の指紋画像に含まれる複数の短冊状の画像と、前記画像登録手段により登録された複数の短冊状の画像のそれぞれとを比較して一致するか判定する短冊画像判定手段と、
前記短冊画像判定手段により一致すると判定された短冊状の画像に付加された配置関係を示すデータに基づいて、前記登録用の指紋画像と前記照合用の指紋画像とが一致しているかを判定する指紋画像判定手段と
を具備したことを特徴とする指紋照合装置。
【請求項３】
指紋画像を読み取る画像読み取り手段と、
前記画像読み取り手段により読み取られた登録用の指紋画像から複数の短冊状の画像を検出して配置関係を示すデータを付加して登録する画像登録手段と、
前記画像読み取り手段により読み取られた照合用の指紋画像に含まれる複数の短冊状の画像と、前記画像登録手段により登録された複数の短冊状の画像のそれぞれとを比較して一致するか判定する短冊画像判定手段と、
前記短冊画像判定手段により一致すると判定された前記短冊状の画像の数と、当該短冊状の画像に付加された配置関係を示すデータに基づいて、前記登録用の指紋画像と前記照合用の指紋画像とが一致しているかを判定する指紋画像判定手段と
を具備したことを特徴とする指紋照合装置。
【請求項４】
前記画像読み取り手段は、スイープ型のセンサにより前記指紋画像を読み取ることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の指紋照合装置。
【請求項５】
（登録画像と照合画像との比較では、短冊状の画像中に配置された複数の領域と最大相関関係がある領域の配置関係に基づいて一致しているか判定する）
前記短冊画像判定手段は、
前記登録用あるいは照合用の何れか一方の短冊状の画像に複数の領域を配置する領域配置手段と、
前記領域配置手段により配置された複数の領域の画像のそれぞれと最大相関関係がある領域を、前記照合用あるいは登録用の他方の短冊状の画像から検出する領域検出手段と、
前記領域検出手段により検出された領域の位置関係をもとに、前記登録用の短冊状の画像と前記照合用の短冊状の画像とが一致しているかを判定する判定手段と
を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の指紋照合装置。
【請求項６】
前記短冊画像判定手段は、
前記登録用あるいは照合用の何れか一方の短冊状の画像にライン画像を配置するライン画像配置手段と、
前記領域配置手段により配置されたライン画像との相関値が最大となるライン画像を、前記照合用あるいは登録用の他方の短冊状の画像から検出するライン画像検出手段と、
前記ライン画像検出手段により前記ライン画像が検出された時の相関値と予め設定された閾値との比較結果をもとに、前記登録用の短冊状の画像と前記照合用の短冊状の画像とが一致しているかを判定する判定手段と
を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の指紋照合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋画像をセンサにより読み取り照合する指紋照合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
指紋照合装置において、スイープ型の指紋センサが用いられたものが知られている（例えば特許文献１参照）。スイープ型の指紋センサは、センサ上で指が接触した状態でスライド（スイープ）されることにより指紋データを検出することができる。
【０００３】
特許文献１に記載された指紋照合装置では、指紋の中央部付近で曲率半径が小さい曲線を含み、この指紋の中央部付近が個人個人それぞれに応じた特徴部分を含むことを利用している。このため従来の指紋照合装置では、指紋データの所定方向に沿ったライン上の凹凸回数の変化情報とに基づいて、指紋のスイープにより指紋センサ部が検出する指紋データから指紋照合用の指紋データを特定する。こうして、指紋の中央部付近の指紋データを検出し、指紋照合用の指紋データとして用いる。
【特許文献１】特開２００４−１９２４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように従来の指紋照合装置では、指紋の中央付近の指紋データを検出して照合するため、スイープ型センサにより読み取られる指紋データのばらつきによって、精度良く照合ができないおそれがあった。例えば、スイープ型センサ上で指をスイープさせる際の開始位置によっては、指紋の中央部付近が読みとれない場合がある。また、指紋の中央部付近の状態が例えば傷があったり、汚れているなどした場合には、指紋の他の部分が指紋データとして検出されてしまう場合がある。
【０００５】
本発明の課題は、センサによって読み取られる指紋画像にばらつきが生じたとしても精度良く照合することが可能な指紋照合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、指紋画像を読み取る画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段により読み取られた登録用の指紋画像から複数の短冊状の画像を検出して登録する画像登録手段と、前記画像読み取り手段により読み取られた照合用の指紋画像に含まれる複数の短冊状の画像と、前記画像登録手段により登録された複数の短冊状の画像のそれぞれとを比較して一致するか判定する短冊画像判定手段と、前記短冊画像判定手段により一致すると判定された前記短冊状の画像の数に基づいて、前記登録用の指紋画像と前記照合用の指紋画像とが一致しているかを判定する指紋画像判定手段とを具備したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、指紋画像を読み取る画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段により読み取られた登録用の指紋画像から複数の短冊状の画像を検出して配置関係を示すデータを付加して登録する画像登録手段と、前記画像読み取り手段により読み取られた照合用の指紋画像に含まれる複数の短冊状の画像と、前記画像登録手段により登録された複数の短冊状の画像のそれぞれとを比較して一致するか判定する短冊画像判定手段と、前記短冊画像判定手段により一致すると判定された短冊状の画像に付加された配置関係を示すデータに基づいて、前記登録用の指紋画像と前記照合用の指紋画像とが一致しているかを判定する指紋画像判定手段とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、指紋画像を読み取る画像読み取り手段と、前記画像読み取り手段により読み取られた登録用の指紋画像から複数の短冊状の画像を検出して配置関係を示すデータを付加して登録する画像登録手段と、前記画像読み取り手段により読み取られた照合用の指紋画像に含まれる複数の短冊状の画像と、前記画像登録手段により登録された複数の短冊状の画像のそれぞれとを比較して一致するか判定する短冊画像判定手段と、前記短冊画像判定手段により一致すると判定された前記短冊状の画像の数と、当該短冊状の画像に付加された配置関係を示すデータに基づいて、前記登録用の指紋画像と前記照合用の指紋画像とが一致しているかを判定する指紋画像判定手段とを具備したことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の発明において、前記画像読み取り手段は、スイープ型のセンサにより前記指紋画像を読み取ることを特徴とする
請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の発明において、前記短冊画像判定手段は、前記登録用あるいは照合用の何れか一方の短冊状の画像に複数の領域を配置する領域配置手段と、前記領域配置手段により配置された複数の領域の画像のそれぞれと最大相関関係がある領域を、前記照合用あるいは登録用の他方の短冊状の画像から検出する領域検出手段と、前記領域検出手段により検出された領域の位置関係をもとに、前記登録用の短冊状の画像と前記照合用の短冊状の画像とが一致しているかを判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の発明において、前記短冊画像判定手段は、前記登録用あるいは照合用の何れか一方の短冊状の画像にライン画像を配置するライン画像配置手段と、前記領域配置手段により配置されたライン画像との相関値が最大となるライン画像を、前記照合用あるいは登録用の他方の短冊状の画像から検出するライン画像検出手段と、前記ライン画像検出手段により前記ライン画像が検出された時の相関値と予め設定された閾値との比較結果をもとに、前記登録用の短冊状の画像と前記照合用の短冊状の画像とが一致しているかを判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、登録用の指紋画像から検出された複数の短冊状の画像と照合用の指紋画像とを比較して、照合用の指紋画像と一致すると判定された短冊状の画像の数をもとに、登録用の指紋画像と照合用の指紋画像とが一致しているかを判定するので、指紋画像の読み取り時のばらつきのために、例えば特定の部分（例えば指紋中央部付近）の画像が読み取れなくても、その他の部分に対する短冊状の画像との比較結果をもとに精度良く照合することが可能となる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、登録用の指紋画像から検出された複数の短冊状の画像と照合用の指紋画像とを比較して、照合用の指紋画像と一致すると判定された短冊状の画像の配置関係をもとに、登録用の指紋画像と照合用の指紋画像とが一致しているかを判定するので、指紋画像の読み取り時のばらつきのために、例えば特定の部分（例えば指紋中央部付近）の画像が読み取れなくても、その他の部分に対する短冊状の画像との比較結果をもとに精度良く照合することが可能となる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、登録用の指紋画像から検出された複数の短冊状の画像と照合用の指紋画像とを比較して、照合用の指紋画像と一致すると判定された短冊状の画像の数と配置関係とをもとに、登録用の指紋画像と照合用の指紋画像とが一致しているかを判定するので、指紋画像の読み取り時のばらつきのために、例えば特定の部分（例えば指紋中央部付近）の画像が読み取れなくても、その他の部分に対する短冊状の画像との比較結果をもとに精度良く照合することが可能となる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３の何れかの発明の効果に加えて、スイープ型のセンサにより前記指紋画像を読み取ることで、短冊状の画像を容易に検出することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３の何れかの発明の効果に加えて、登録用あるいは照合用の短冊状の画像に設定された複数の領域のそれぞれと最大相関関係がある領域を、照合対象とする照合用あるいは登録用の指紋画像から検出し、その領域の位置関係をもとに照合用の指紋画像と前記短冊状の画像とが一致しているかを判定するので、指紋画像を検出する際のばらつきによって照合用の指紋画像から指紋の特徴（分岐点、端点、隆線等）の一部が欠落しても十分な精度で判定することができる。
【００１６】
請求項６記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３の何れかの発明の効果に加えて、登録用あるいは照合用の短冊状の画像に配置されたライン画像と相関関係が最大となるライン画像を、照合対象とする照合用あるいは登録用の指紋画像から検出し、その領域の位置関係をもとに照合用の指紋画像と前記短冊状の画像とが一致しているかを判定するので、指紋画像を検出する際のばらつきによって照合用の指紋画像から指紋の特徴（分岐点、端点、隆線等）の一部が欠落しても十分な精度で判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。  
図１は、本実施形態における指紋照合装置の構成を示すブロック図である。  
図１に示すように、本実施形態における指紋照合装置は、制御部１０、表示部１２、キー入力部１４、スイープ型センサ１６、Ａ／Ｄ回路１８、記憶装置２０、及びＲＡＭ２２を有している。
【００１８】
制御部１０は、装置全体の制御を司るもので、プロセッサやプログラムやデータを記憶するメモリ等を含んで構成される。制御部１０は、各種プログラムをプロセッサにより実行することにより各種機能を実現する。本実施形態では、登録プログラム２０ａにより登録処理を実行することで、スイープ型センサ１６により検出される指紋画像データをもとに登録画像データを生成して記憶装置２０に記憶させる。本実施形態における登録画像データは、複数の短冊状の画像データを含む。また、照合プログラム２０ｂにより照合処理を実行することにより、スイープ型センサ１６により検出される照合用の指紋画像データが、登録処理によって登録された登録画像データと一致しているかを判定するための照合を行う。
【００１９】
表示部１２は、制御部１０の制御のもとで、例えば液晶ディスプレイにおいて各種データを表示する。
【００２０】
キー入力部１４は、制御部１０の制御のもとで、ユーザ操作に応じて各種指示を入力する。キー入力部１４は、例えば複数キー（ボタン）に対する入力操作の他、ポインティングデバイス等の他の入力デバイスに対する操作に応じたユーザからの指示を入力して制御部１０に通知する。
【００２１】
スイープ型センサ１６は、指紋画像を検出するためのもので、図２に示すように、センサ上で指を接触した状態でスライド（スイープ）させることにより短冊状の指紋画像データを連続的に検出することができる。例えば、図２中の矢印に示すように、指の第１関節辺りから指先の方向にスキャンされるように指がスイープされるものとする。スイープ型センサ１６の横幅（長手方向）は、例えば指の幅程度（１．５ｃｍ）あるいは指の幅より若干狭い幅により構成される。スイープ型センサ１６は、例えばスイープ方向（長手方向に対して垂直な方向）に例えば８ドットの画像データを検出するものとする。
【００２２】
Ａ／Ｄ回路１８は、スイープ型センサ１６から出力されるアナログ信号による指紋画像データをデジタル化して制御部１０に出力する。制御部１０は、Ａ／Ｄ回路１８から入力された指紋画像データを、記憶装置２０あるいはＲＡＭ２２に記憶させる。
【００２３】
記憶装置２０は、プログラムや各種データを記憶するためのもので、ＲＯＭ、ハードディスク装置、フラッシュメモリ等により構成される。記憶装置２０に記憶されるプログラムとしては、指紋画像を登録する登録処理のための登録プログラム２０ａ、照合用の指紋画像に対して登録画像と照合する照合処理のための照合プログラム２０ｂを含む。また、記憶装置２０は、登録処理によって登録される登録画像データ２０ｃなどが記憶される。登録画像データ２０ｃは、複数の人物から採取された指紋画像をもとに生成されたデータが含まれている。
【００２４】
ＲＡＭ２２は、制御部１０による処理の対象とするデータを記憶するもので、例えば照合処理に用いるために記憶装置２０から読み出された登録画像データ２２ａや、スイープ型センサ１６から読み取られた照合対象とする照合画像データ２２ｂの他、照合処理の実行に伴う各種データ（例えばカウント値データ、登録画像を示す番号データなど）などが記憶される。
【００２５】
次に、本実施形態における指紋照合装置の動作について説明する。  
まず、指紋画像を登録するための登録処理について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。  
指紋照合装置は、キー入力部１４に対する操作によって指紋画像の登録要求が入力された場合、制御部１０により登録プログラム２０ａを起動して登録処理を開始する。
【００２６】
制御部１０は、スイープ型センサ１６において指がスイープされることで、スイープに応じて連続的に順次スキャンが行うことで読み取られる指紋画像データを入力する（ステップＡ１）。制御部１０は、スイープ型センサ１６により読み取られた指紋画像データをＲＡＭ２２に一時記憶させる。
【００２７】
例えば、指紋全体が読み取られるようにスイープ型センサ１６において指がスイープされると、図４（ａ）に示すように、スイープ型センサ１６の読み取りサイズに応じた短冊状の指紋画像データが連続的に読み取られる。本実施形態では、指紋画像全体を用いて照合を行わないため、図４（ａ）に示すように、指紋全体の指紋画像データを生成する必要はない。
【００２８】
制御部１０は、スイープ型センサ１６により連続的に読み取られる複数の短冊状の指紋画像データから、所定のタイミングで読み取られた指紋画像データ（対象画像）を選択して登録画像として記憶装置２０に記憶させる（ステップＡ２）。
【００２９】
ここで、複数の短冊状の指紋画像データから対象画像を選択するタイミングは、例えばスイープ型センサ１６において指紋画像データの読み取りが開始されてから、予め決められた一定間隔のタイミングで読み取られる短冊状の指紋画像データを選択したり、あるいはスイープ型センサ１６により読み取られた全体の指紋画像データから、最後に読み取られた指紋画像データ（つまり指の先端部分に想到する指紋画像データ）から一定間隔のタイミングで読み取られた短冊状の指紋画像データを選択することができる。また、一定間隔のタイミングで短冊状の指紋画像を選択する必要はなく、ランダムのタイミングで指紋画像データを選択しても良い。また、登録画像として選択する短冊状の指紋画像データの数は、スイープ型センサ１６により読み取られる短冊状の指紋画像データのサイズ（解像度）などに基づいて、任意に決めることができる。以下の説明では、説明を簡単にするために４つの短冊状の指紋画像データを選択し、登録画像データ２０ｃとして登録するものとして説明する。
【００３０】
図４（ｂ１）〜（ｂ４）は、スイープ型センサ１６により読み取られた全体の指紋画像データから４つの短冊状の指紋画像データが対象画像として選択され、登録画像として記憶されることを示している。
【００３１】
次に、登録画像を用いて照合するための第１照合処理について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。  
指紋照合装置は、キー入力部１４に対する操作によって指紋画像の照合要求が入力された場合、制御部１０により照合プログラム２０ｂを起動して第１照合処理を開始する。
【００３２】
まず、制御部１０は、スイープ型センサ１６において指がスイープされることで、スイープに応じて連続的に順次スキャンが行うことで読み取られる指紋画像データを入力する（ステップＡ１）。制御部１０は、スイープ型センサ１６により読み取られた指紋画像データを照合用の照合画像データ２２ｂとしてＲＡＭ２２に一時記憶させる。照合画像データ２２ｂは、例えば図４（ａ）に示すように、複数の短冊状の指紋画像データを含む。
【００３３】
制御部１０は、記憶装置２０に記憶された登録画像データ２０ｃから、第１照合処理の対象とする、ある人物によって登録された登録画像データ、すなわち複数（ここでは４つの）短冊状の指紋画像データを取り出してＲＡＭ２２に記憶させる。
【００３４】
そして、制御部１０は、照合画像データ２２ｂから１つの短冊状の指紋画像データを、登録画像データ２２ａとの照合対象とする対象画像として取り出す（ステップＢ２）。
【００３５】
ここで、制御部１０は、登録画像比較処理によって、登録画像データ２２ａに含まれる１つの短冊状の指紋画像データを取り出し、この短冊状の指紋画像データと、照合画像データ２２ｂから取り出された対象画像（短冊状の指紋画像データ）とを比較して一致するか判定する（ステップＢ３）。なお、登録画像比較処理の詳細については後述する（図７〜図１０参照）。
【００３６】
登録画像比較処理によって照合画像データ２２ｂから取り出された短冊状の指紋画像データと、登録画像データ２２ａから取り出された短冊状の指紋画像データとが一致していないと判定された場合（ステップＢ４、Ｎｏ）、制御部１０は、登録画像データ２２ａから次の短冊状の指紋画像データを取り出し、同様にして登録画像比較処理を実行し、照合画像データ２２ｂから取り出された短冊状の指紋画像データと一致しているか判定する。
【００３７】
ここで、一致していると判定された場合（ステップＢ４、Ｙｅｓ）、制御部１０は、照合画像データ２２ｂと一致した登録画像データ２２ａの短冊状の指紋画像データ数をカウントアップ（＋１）し、そのカウントデータをＲＡＭ２２に記憶させる（ステップＢ５）。
【００３８】
次に、照合画像データ２２ｂに登録画像比較処理の処理対象となっていない短冊状の指紋画像データが残っていれば（ステップＢ６、Ｙｅｓ）、前述と同様にして、登録画像データ２２ａに含まれる各短冊状の画像データとを比較して、一致していた場合にはカウントデータを更新する（ステップＢ２〜Ｂ８）。
【００３９】
なお、登録画像データ２２ａに含まれる全ての短冊状の指紋画像データが照合画像データ２２ｂと一致しなかった場合には（ステップＢ７、Ｙｅｓ）、制御部１０は、照合画像データ２２ｂに登録画像比較処理の処理対象となっていない短冊状の指紋画像データが残っていれば（ステップＢ６、Ｙｅｓ）、前述と同様にして、登録画像データ２２ａに含まれる各短冊状の画像データとを比較して、一致していた場合にはカウントデータを更新する（ステップＢ２〜Ｂ８）。
【００４０】
こうして、照合画像データ２２ｂに含まれる短冊状の指紋画像データのそれぞれについて、登録画像データ２２ａとの比較が終了すると（ステップＢ６、Ｎｏ）、制御部１０は、ＲＡＭ２２に記憶されたカウントデータの値、すなわち照合画像データ２２ｂと一致した登録画像データ２２ａの短冊状の指紋画像データの数に基づいて、登録画像データ２２ａと照合画像データ２２ｂとが一致しているかを判定する（ステップＢ９）。
【００４１】
ここでは、カウントデータに対して予め設定されて判定基準値（例えば「３」）とカウントデータとを比較し、カウントデータの値の方が大きい場合に、登録画像データ２２ａと照合画像データ２２ｂとが一致していると判定する。すなわち、登録画像データ２２ａを登録した人物によって、スイープ型センサ１６から照合用の指紋画像データが入力されたものと判定する。
【００４２】
なお、カウントデータの値が判定基準値より大きくない場合、登録画像データ２２ａを登録した人物ではないと判定し、記憶装置２０に記憶された別の人物に対応する登録画像データ２０ｃを取り出して、前述と同様の処理を実行する。
【００４３】
このようにして、図５に示す第１照合処理では、照合画像データ２２ｂと一致した登録画像データ２２ａに含まれる短冊状の指紋画像データの数に基づいて、登録画像データ２２ａと照合画像データ２２ｂとが一致しているか判定している。本実施形態における第１照合処理では、指紋画像中の特定の位置のみに注目して登録画像との比較を行わないため、例えば指紋の中央付近に例えば傷があったり、汚れているなどしていても、その他の部分に相当する複数の短冊状の指紋画像をもとに判定が行われるので、精度良く照合判定することが可能となる。
【００４４】
また、スイープ型センサ１６によって読み取られる短冊状の指紋画像データを、そのまま用いて登録処理及び第１照合処理を実行するので、指紋画像全体の指紋画像データを生成したり、指紋画像中の特定の領域（例えば指紋中央付近）を抽出するといった処理が不要となり、処理時間を短縮し、また処理負荷を軽減することができる。
【００４５】
次に、第２照合処理について、図６に示すフローチャートを参照しなが説明する。
【００４６】
図５に示す第１照合処理では、登録用の指紋画像から検出された複数の短冊状の画像と照合用の指紋画像とを比較して、照合用の指紋画像と一致すると判定された短冊状の指紋画像の数をもとに、照合判定をしているが、図６のフローチャートに示す第２照合処理では、一致しているかと判定された登録用の指紋画像の配置関係に基づいて照合判定を行う。
【００４７】
なお、図６に示すステップＣ１〜Ｃ４，Ｃ６〜Ｃ８は、図５に示す第１照合処理のステップＢ１〜Ｂ４，Ｂ６〜Ｂ８と同様にして実行されるものとして詳細な説明を省略する。
【００４８】
第２照合処理では、登録画像データ２２ａにおける短冊状の指紋画像データの配置関係をもとに照合判定をするため、各短冊状の指紋画像データに対して登録画像番号を示すデータを付加して記憶しておくものとする。
【００４９】
例えば図４（ｂ）に示す登録画像データでは、各短冊状の指紋画像データ（ｂ１）（ｂ２）（ｂ３）（ｂ４）の配列順に従って、登録画像番号１，２，３，４のデータを付加しておく。照合処理では、登録画像番号の順番に従って短冊状の指紋画像データが取り出されて処理に用いられる。また、照合画像データ２２ｂについても、登録画像データ２２ａの各短冊状の指紋画像データに付加された登録画像番号が付加された順番に応じて、各短冊状の指紋画像データが読み出されるものとする。例えば、照合画像データ２２ｂに対して指の先端側の矩形状の指紋画像データから登録画像番号が付加された場合には、照合画像データ２２ｂの先端側から順次、短冊状の指紋画像データを読み出して照合処理（登録画像比較処理）を実行するものとする。
【００５０】
制御部１０は、登録画像比較処理によって照合画像データ２２ｂと一致すると判定された短冊状の指紋画像データが登録画像データ２２ａに含まれている場合、この指紋画像データに付加された登録画像番号をＲＡＭ２２に記憶しておく（ステップＣ５）。
【００５１】
照合画像データ２２ｂに含まれる短冊状の指紋画像データのそれぞれについて、登録画像データ２２ａとの比較が終了すると（ステップＣ６、Ｎｏ）、制御部１０は、ＲＡＭ２２に記憶された登録画像番号が示す、照合画像データ２２ｂと一致していると判定された短冊状の指紋画像データの配置関係に基づいて、登録画像データ２２ａと照合画像データ２２ｂとが一致しているかを判定する（ステップＣ９）。
【００５２】
ここでは、登録画像番号の並びが正しい場合、例えば登録画像番号１，２，３，４の順番で記録されている場合には、登録画像データ２２ａと照合画像データ２２ｂとが一致していると判定する。すなわち、登録画像データ２２ａを登録した人物によって、スイープ型センサ１６から照合用の指紋画像データが入力されたものと判定する。
【００５３】
なお、登録画像データ２２ａに含まれる全ての短冊状の指紋画像データが照合画像データ２２ｂと一致すると判定されていない場合、例えば登録画像番号３が付加された短冊状の指紋画像データについて一致しないと判定されたために、登録画像番号１，２，４の順番で記録されている場合であっても、一致していると判定された短冊状の指紋画像データの配置関係が正しいので、登録画像データ２２ａと照合画像データ２２ｂとが一致していると判定することができる。
【００５４】
このようにして、図６に示す第２照合処理では、照合画像データ２２ｂと一致した登録画像データ２２ａに含まれる短冊状の指紋画像データの配置関係に基づいて、登録画像データ２２ａと照合画像データ２２ｂとが一致しているか判定している。本実施形態における第２照合処理では、指紋画像中の特定の位置のみに注目して登録画像との比較を行わないため、例えば指紋の中央付近に例えば傷があったり、汚れているなどしていても、その他の部分に相当する複数の短冊状の指紋画像をもとに判定が行われるので、精度良く照合判定することが可能となる。
【００５５】
なお、前述した説明では、第１照合処理と第２照合処理とをそれぞれ独立して説明しているが、両方の照合処理を組み合わせて実行することも可能である。すなわち、第１照合処理によってカウントデータが基準値よりも大きく、かつ照合画像データ２２ｂと一致していると判定された登録画像データ２２ａに含まれる短冊状の指紋画像データの配置関係が正しい場合に、登録画像データ２２ａと照合画像データ２２ｂとが一致していると判定する。何れか一方が条件を満たさない場合には、登録画像データ２２ａと照合画像データ２２ｂとが一致していないと判定する。
【００５６】
次に、登録画像比較処理の詳細について説明する。本実施形態では、第１または第２登録画像比較処理の何れかを用いることが可能である。
【００５７】
まず、第１登録画像比較処理について、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。図８は、第１登録画像比較処理を説明するための図である。
【００５８】
制御部１０は、登録画像データ２２ａとの比較をする際、照合画像データ２２ｂの短冊状の指紋画像データに対して複数の領域を設定する（ステップＤ１）。
【００５９】
例えば、図８（ｃ）に示す照合画像データ２２ｂから登録画像データ２２ａとの比較対象として取り出された短冊状の指紋画像データに対して、図８（ｂ）に示すように複数の領域を設定する。図８（ｂ）に示す例では、予め決められた一定間間隔で３つの領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が配置されている。
【００６０】
なお、図８（ｂ）では、指紋画像中の同一水平位置に一定間隔で領域を設定しているが、上下方向で異なる位置に領域を設定しても良いし、また各領域の間隔は一定でなくても良い。
【００６１】
制御部１０は、照合画像データ２２ｂの指紋画像データにおいて複数の領域を設定すると、登録画像データ２２ａの各短冊状の指紋画像データから、照合画像データ２２ｂに対して設定した各領域の画像と最大相関関係がある領域を検索する（ステップＤ２）。
【００６２】
すなわち、登録画像データ２２ａの短冊状の指紋画像全体に対して、位置をずらしながら領域Ｂ１と同じサイズの領域を割当て、その割り当てられたそれぞれ領域の画像データと、領域Ｂ１の画像データとの相関関係（画素値の一致数）を計算して最大相関関係となる割当て位置を求める。
【００６３】
例えば、領域Ｂ１に対しては、図８（ａ１）に示す登録画像データ２２ａの短冊状の指紋画像から領域Ａ１１が最大相関関係がある位置として検索されたものとする。同様にして、領域Ｂ２，Ｂ３に該当する画像データをもとに、それぞれ図８（ａ１）に示す領域Ａ１２，Ａ１３が検索されたものとする。
【００６４】
制御部１０は、最大相関関係がある複数の領域を検索すると、この複数の領域の配置関係と、照合画像データ２２ｂの短冊状の指紋画像に設定した複数の領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の配置関係とを比較する。この結果、配置関係の差異が予め設定された許容範囲内である場合には、照合画像データ２２ｂの短冊状の指紋画像データと、登録画像データ２２ａの短冊状の指紋画像データとは一致するものと判定する（ステップＤ３）。
【００６５】
例えば、図８（ａ１）に示す例では、照合画像データ２２ｂの指紋画像に対して領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を一定間隔で配置したのに対して、領域Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３の配置関係が一定でないため一致しないと判定することができる。また、領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に対して検索された領域の並びの配置が、例えば領域Ａ１２，Ａ１３，Ａ１１のような場合についても一致していないと判定することができる。
【００６６】
また、図８（ａ２）に示すように、領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に対して登録画像データ２２ａの指紋画像から領域Ａ２１，Ａ２２，Ａ２３が検索された場合、配置関係が一定であるため、照合画像データ２２ｂの短冊状の指紋画像データと、登録画像データ２２ａの短冊状の指紋画像データとは一致するものと判定することができる。
【００６７】
次に、第２登録画像比較処理について、図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。図１０は、第２登録画像比較処理を説明するための図である。
【００６８】
制御部１０は、登録画像データ２２ａとの比較をする際、照合画像データ２２ｂの短冊状の指紋画像データに対してライン画像を設定する（ステップＥ１）。
【００６９】
例えば、図１０（ｃ）に示す照合画像データ２２ｂから登録画像データ２２ａとの比較対象として取り出された短冊状の指紋画像データに対して、図１０（ｂ）に示すようにライン画像を設定する。図１０（ｂ）に示す例では、予め決められた位置、例えば短冊状の指紋画像の中央に、予め決められた長さのライン画像が配置されている。
【００７０】
なお、図１０（ｂ）では、指紋画像の中央にライン画像を設定しているが、上下方向あるいは左右方向に位置をずらしてライン画像を設定しても良い。
【００７１】
制御部１０は、照合画像データ２２ｂの指紋画像データにおいてライン画像を設定すると、登録画像データ２２ａの各短冊状の指紋画像データから、照合画像データ２２ｂに対して設定したライン画像と最大相関関係がある領域を検索する（ステップＥ２）。
【００７２】
すなわち、登録画像データ２２ａの短冊状の指紋画像全体に対して、位置をずらしながら照合画像データ２２ｂに対して設定したライン画像と同じ長さのライン画像を割当て、その割り当てられたそれぞれライン画像と、照合画像データ２２ｂに対して設定したライン画像との相関値（画素値の一致数）を計算して最大相関関係となる割当て位置を求める。
【００７３】
例えば、図１０（ａ１）に示す登録画像データ２２ａの短冊状の指紋画像からライン画像Ａ１が最大相関関係がある位置として検索されたものとする。
【００７４】
制御部１０は、最大相関関係があるライン画像を検索すると、この時の相関値が予め設定された閾値を超えているか判断する（ステップＥ３）。この結果、相関値が閾値を超えていると判断された場合には、照合画像データ２２ｂの短冊状の指紋画像データと、登録画像データ２２ａの短冊状の指紋画像データとは一致するものと判定する。
【００７５】
例えば、図１０（ａ１）（ａ２）（ａ３）に示す例では、登録画像データ２２ａの各短冊状の指紋画像からライン画像Ａ１，Ａ２，Ａ３がそれぞれ検索されたものとする。この場合、相関値が閾値を超えた例えばライン画像Ａ３が検索された場合、図１０（ａ３）に示す登録画像データ２２ａの短冊状の指紋画像データと、照合画像データ２２ｂの短冊状の指紋画像データとは一致するものと判定することができる。
【００７６】
このように、第１及び第２登録画像比較処理によって、指紋画像を検出する際のばらつきによって照合用の指紋画像から指紋の特徴（分岐点、端点、隆線等）の一部が欠落したような場合であっても十分な精度で判定することができる。
【００７７】
なお、前述した第１照合処理と第２照合処理の説明では、照合画像データ２２ｂの短冊状の指紋画像データに対して複数の領域（第１照合処理）、あるいはライン画像（第２照合処理）を配置するものと説明しているが、登録画像データ２２ａの短冊状の指紋画像データに対して複数の領域、あるいはライン画像を配置するようにしても良い。その他の処理は、前述と同様にして実行することができる。
【００７８】
また、前述した指紋照合装置では、スイープ型センサ１６を設けることで、短冊状の指紋画像を生成しているが、例えばフラット型のスキャナによって指紋画像全体を読み取り、その中から登録画像用あるいは照合用の短冊状の指紋画像を検出するようにしても良い。
【００７９】
また、指紋照合装置を実現するコンピュータに実行させることのできる登録プログラム及び照合プログラムを、例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで、あるいは通信媒体を通じて提供することができる。登録プログラム及び照合プログラムによりコンピュータの動作を制御することで、前述した実施形態における機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態における指紋照合装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示すスイープ型センサ１６を説明するための図。
【図３】指紋画像を登録するための登録処理について説明するためのフローチャート。
【図４】登録処理を説明するための指紋画像の一例を示す図。
【図５】登録画像を用いて照合するための第１照合処理について説明するためのフローチャート。
【図６】登録画像を用いて照合するための第２照合処理について説明するためのフローチャート。
【図７】第１登録画像比較処理について説明するためのフローチャート。
【図８】第１登録画像比較処理を説明するための図。
【図９】第２登録画像比較処理について説明するためのフローチャート。
【図１０】第２登録画像比較処理を説明するための図。
【符号の説明】
【００８１】
１０…制御部、１２…表示部、１４…キー入力部、１６…スイープ型センサ、１８…Ａ／Ｄ回路、２０…記憶装置、２０ａ…登録プログラム、２０ｂ…照合プログラム、２０ｃ…登録画像データ、２２…ＲＡＭ、２２ａ…登録画像データ、２２ｂ…照合画像データ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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